Vybrali sme z Quarku 9/2020

Nestihli ste si kúpiť septembrový Quark? Dávame vám do pozornosti najzaujímavejšie články a novinky zo sveta vedy a techniky, ktoré priniesol posledný mesiac.

Po stopách legendy (Téma)

Od onej tragickej noci neprešlo veľa času a už sa objavili prvé nápady na nájdenie lode a vyzdvihnutie jej trupu. Problémom však bola hĺbka mora, ktorá v danej oblasti dosahuje asi 4 km. Hĺbka a v nej obrovský tlak vody vtedajšej technike neumožnili hľadanie vraku. A keď sa začali objavovať ojedinelé výpravy smerujúce do severného Atlantiku, odborná aj laická verejnosť hovorili o vyhadzovaní peňazí. To, že by niekto mohol nájsť vrak potopený v hĺbke niekoľko tisíc metrov, sa zdalo ako šialenstvo. Prvé seriózne pokusy s vyhliadkou na úspech nájsť vrak Titanicu realizovali na začiatku 80. rokov minulého storočia oceánografi William Ryan a Fred Spiess, ktorí za peniaze texaského ropného magnáta Jacka Grimma tri razy usporiadali výpravu do miest, kde predpokladali nález, no bezúspešne. Vrak sa napokon po dvojmesačnom pátraní podarilo objaviť až francúzsko-americkému tímu Roberta Ballarda a Jeana-Louisa Michela. R. Ballard sa podieľal na vývoji malého ponorného plavidla bez posádky, ktoré mohlo byť ovládané z lode na hladine. Plavidlo nazvané Argo bolo vybavené svetlami na osvetlenie morského dna, kamerami a ovládacími rukami, no najmä sa mohlo potopiť do hĺbky až 6 000 m, takže oceánografi mali zrazu na dosah až 98 % dna oceánu. R. Ballard sa takto vybavený vydal v roku 1977 na svoju prvú expedíciu, ktorá mala nájsť vrak Titanicu. Na úspech si však musel ešte počkať.

V lete 1985 sa R. Ballard spolu s kolegom Michelom opäť vydali hľadať vrak legendárnej lode. Vedci sa ocitli na palube lode Knorr, ktorá patrila oceánografickému inštitútu Woods Hole. Keďže výpravu financovalo americké námorníctvo, primárnym cieľom pátrania nebolo nájsť vrak Titanicu, ale dva vraky amerických nukleárnych ponoriek USS Scorpion a USS Tresher potopených v roku 1960. Námorníctvo súhlasilo, že bude financovať Ballardovo hľadanie Titanicu, ale pod podmienkou, že bude najprv pátrať po dvoch potopených ponorkách. Vedci pri pátraní po ponorkách zistili, že v dôsledku obrovského tlaku v hĺbke došlo k implózii, ktorá rozmetala tisíce kúskov sutiny po morskom dne. Sledovanie stopy sutiny z ponorky priviedlo vedecký tím priamo k ponorkám. R. Ballard vedel, že aj Titanic implodoval v dôsledku tlaku a tiež za sebou musel nechať stopu z trosiek a sutiny, a tak sa nezameral na priame hľadanie trupu, ale stopy po Titanicu. Štyridsaťosem minút po polnoci 1. septembra 1985 pri obrazovkách v podpalubí Knorru zavládlo vzrušenie – na obrazovke sa objavil predmet, ktorý vyzeral byť vyrobený ľudskou rukou. Šesťdesiatpäť minút po polnoci sa naplnili 73-ročné očakávania. Kamery ponorky Argo nasnímali na pozícii 41° 43‘ 55‘ severnej šírky a 49° 56‘ 45‘ západnej dĺžky, asi štyri kilometre pod hladinou severného Atlantiku a vyše 600 kilometrov od brehov kanadského Newfoundlandu, vrak azda najslávnejšej lode sveta. Prvá troska, ktorú kamery objavili, bol jeden z 29 lodných kotlov. Už o deň neskôr našli vedci trup lode. Ukázalo sa, že leží 21,2 km východne od bodu, kde mal podľa dobových údajov Titanic ležať.

 

Vedeli ste, že okrem bežného hexagonálneho ľadu existuje ešte mnoho ďalších foriem? Prečítajte si o zaujímavých vlastnostiach vody a ľadu v článku Nie je ľad ako ľad.

Biologické lego (Rozhovor s Miroslavom Gašpárkom)

Vďaka syntetickej biológii môžeme geneticky upraviť baktérie tak, aby dokázali efektívne premieňať skleníkové plyny v ovzduší na neškodné, ba dokonca priemyselne užitočné látky, ako napríklad etanol. Podobným spôsobom by sme tiež mohli efektívne a úsporne vyrábať biopalivá, ktoré by neznečisťovali životné prostredie. Okrem pozitívneho vplyvu na životné prostredie nám syntetická biológia môže pomôcť aj ekonomicky. Spoločnosť Amyris už dokázala geneticky upraviť neškodné kvasinky tak, aby vedeli vyrábať látku artemisinín, ktorá je základnou súčasťou jedného z najefektívnejších liekov na maláriu. Tento proces je oveľa lacnejší a dostupnejší než pôvodný, ktorým bolo získavanie artemisinínu z rastliny nazývanej Artemisia annua. Startup Antheia sa zasa usiluje podobným spôsobom vyrábať v kvasinkách molekuly potrebné na výrobu opiátov, pričom farmaceutický priemysel sa doteraz zameriaval primárne na výrobu opiátov z maku siateho. Tím profesorky Christiny Smolkovej zo Stanfordovej univerzity v Kalifornii, ktorá tento startup založila, nechce zostať len pri lepšej výrobe, ale chce tiež vyrobiť lepšie a bezpečnejšie opiáty, ktoré budú predstavovať menšie riziko vzniku závislostí.

Syntetická biológia má práve v medicíne nesmierne široké využitie – od jednoduchej a lacnej diagnostiky istých infekčných ochorení (syntetický biosenzor sa napríklad podarilo vytvoriť na diagnostiku vírusu zika, ktorý sa pred niekoľkými rokmi nebezpečne šíril v Južnej Amerike) cez personalizované probiotické baktérie, ktoré by mohli pomôcť napraviť zloženie poškodenej črevnej mikroflóry, až po produkciu nových a unikátnych antibiotík, proti ktorým by baktérie neboli rezistentné. Jedným z najsľubnejších spôsobov liečby istých typov rakoviny je takzvaná CAR-T (Chimeric Antigen Receptor Therapy), pri ktorej lekári pacientovi vezmú jeho vlastné imunitné T-bunky a následne ich geneticky upravia tak, aby dokázali lepšie rozpoznávať a útočiť na rakovinové bunky. V prípade rakoviny lymfatických uzlín bola úspešnosť liečby pacientov asi 80 percent. Zdá sa, že množstvo problémov s biologickou podstatou vyrieši technológia založená na uplatnení ľudského inžinierskeho umu v biologických systémoch.

Miroslav Gašpárek je doktorandom inžinierstva na Oxfordskej univerzite, kde sa venuje syntetickej biológii a modelovaniu biologických systémov. Vyštudoval biomedicínske inžinierstvo na Imperial College London. Absolvoval výskumné pobyty na Kalifornskom technologickom inštitúte a na Stanfordovej univerzite, kde pracoval na výskume syntetických buniek. Je členom výkonného výboru Európskej spoločnosti pre syntetickú biológiu (EUSynBioS). Angažuje sa v neziskovej študentskej organizácii Unimak, v ktorej s kolegami bezplatne pomáha slovenským a českým študentom s prijímacími procesmi na zahraničné univerzity.

Prečítajte si aj ďalšie články z oblasti biológie: Čas na útek, Smädné neuróny, Operené vládkyne noci, Orchideové včely, Tajomný nočný vták

Vesmírny odpad (Pýtame sa odborníkov)

Odpad sa nachádza prevažne tam, kde je človek vo vesmíre najaktívnejší. Najhustejšie sú oblasti na tzv. nízkych dráhach, ktoré majú výšku do 2 000 km nad povrchom. Ďalšou často používanou dráhou je tzv. geostacionárna dráha, kde je doba obehu objektu okolo Zeme rovnaká ako rotácia Zeme okolo vlastnej osi. Odpad sa, samozrejme, nachádza aj medzi týmito dvoma oblasťami. Množstvo odpadu závisí od veľkosti objektov. Veľkých kusov s priemerom väčším ako 5 cm, ktoré dokážeme sledovať ďalekohľadmi a radarmi zo Zeme, je menej – približne na úrovni 20 000 – 30 000 objektov. Počet malých častíc nad 1 cm sa odhaduje na 750 000. Každé teleso, ktoré obieha okolo Zeme, musí mať vysokú rýchlosť, aby sa udržalo na dráhe. Tá je rádovo 7,8 – 11,2 km/s, čo je približne 28 000 – 40 000 km/h, takže objekty prejdú veľmi veľkú vzdialenosť za relatívne krátky čas, a preto často dochádza k prieniku dráh odpadu a satelitov. Odpad je najmä pre satelity obiehajúce Zem veľmi nebezpečný, pretože tie sa využívajú na rôzne účely, napríklad na monitorovanie Zeme, vedecký výskum, vojenské účely, v meteorológii či telekomunikáciách a podobne. Keď sa satelit zrazí s odpadom, môže dôjsť k jeho poškodeniu, dokonca až rozpadu.

Najviac rozpadov, takmer 45 %, vzniká z dôvodu explózie palivovej nádrže starých satelitov a raketových nosičov. Približne štvrtinu tvoria úmyselné rozpady, pričom sa satelit alebo raketový stupeň úmyselne zostrelí. Ďalšiu štvrtinu tvoria neznáme príčiny (tzv. anomálny odpad). Zrážky s odpadom tvoria len 2,5 % všetkých udalostí. Počet a veľkosť úlomkov po rozpade závisia od charakteru materského telesa a toho, akú má dráhu či o akú udalosť išlo. Ak je explózia vysoko energetická, napríklad pri kolízii dvoch objektov, môže vzniknúť až tisíc kusov odpadu väčších ako 5 cm. Pri udalostiach s nižšími energiami, ako je napríklad rozpad z dôvodu poškodenia napájacej batérie alebo narušenia palivovej nádrže, dôjde k vzniku stoviek objektov. Pri anomálnych udalostiach je ich počet v jednotkách až desiatkach.

Najvýznamnejšou udalosťou bola zrážka dvoch satelitov, funkčného Iridium 33 a nefunkčného Kosmos 2251, v roku 2009. Satelity sa zrazili asi 800 km nad Sibírou stretávacou rýchlosťou 11,6 km/s. Keďže išlo o jednotonový a poltonový objekt, dá sa táto udalosť považovať za najviac energetickú udalosť, akú sme kedy zaznamenali v blízkom okolí Zeme. Spolu vzniklo pri jednotlivých zrážkach 1 600, resp. 600 úlomkov. Ďalšia udalosť, ktorá má prvenstvo vďaka najväčšiemu počtu úlomkov vytvorených jedným objektom, bol protisatelitný test uskutočnený v roku 2007. Vtedy Čína z povrchu Zeme zostrelila svoj meteorologický satelit Fengyun 1C, ktorý sa nachádzal 850 km nad povrchom. Pri tejto udalosti vzniklo viac ako 3 300 úlomkov pozorovateľných radarmi zo Zeme, z ktorých je v súčasnosti na obežnej dráhe okolo našej planéty okolo 2 600, ostatné zhoreli v atmosfére.

Mohlo by vás zaujímať: Z leta do zimy, Nová éra vesmírnych letov, Rýchlejšie vzďaľovanie sa Titana, Kolíska taikonautov, Písanie veľkých písmen v astronomickej terminológii.

Kybernetické únosy (Kyberbezpečnosť)

V roku 1989 biológ Joseph Popp vyvinul prvý známy ransomvér v podobe trójskeho koňa, ktorý najprv rátal aktivovania systému a po päťdesiatom nabootovaní zašifroval názvy všetkých súborov v počítači. Za poskytnutie šifrovacieho kľúča požadoval zaslať 189 dolárov na istý P. O. Box v Paname. Po svojom chytení J. Popp, neskôr vyhlásený za duševne nespôsobilého podstúpiť súd, tvrdil, že ulúpené peniaze hodlal venovať na výskum AIDS (jeho program dostal názov AIDS Trojan). Keď v roku 2019 americká FBI vydala medzinárodný zatykač a 5-miliónovú odmenu za dolapenie hlavy ruskej hekerskej skupiny Evil Corp. Maxima Jakubca a vláda USA vyhlásila sankcie proti osobám spojených s touto skupinou, uvádzalo sa, že M. Jakubec a spol. v priebehu rokov (aj) pomocou ransomvérových útokov okradli banky, firmy, vlády i jednotlivcov mnohých krajín celkovo asi o 100 miliónov dolárov.

Práve Evil Corp. je podozrivý aj z útoku, ktorý v júli tohto roku vyradil z prevádzky online služby výrobcu navigácií a rôznych smart zariadení Garmin (Garmin Connect, flyGarmin, Strava, inReach solutions…). Dáta a služby, ktoré po celom svete využívajú individuálni používatelia, ale napríklad aj profesionálni piloti, boli nedostupné niekoľko dní, kým firma oficiálne nepriznala problém. Keď začala po štyroch dňoch svoje systémy obnovovať, vyvolala niektoré podozrenia. Podľa odborníka na počítačovú bezpečnosť a zakladateľa rešpektovanej stránky BleepingComputer Lawrencea Abramsa musel Garmin útočníkom, ktorí za dešifrovací kľúč údajne požadovali 10 miliónov dolárov, zrejme niečo zaplatiť, keďže kryptovací algoritmus použitého ransomvéru (WastedLocker) nemá známe slabiny, a kľúč, ktorý firma začala používať na obnovu súborov, nie je možné získať len tak.

Podmienky sa vyvíjajú, útoky sofistikujú a páchatelia v súčasnosti často získavajú lup, o akom sa pionierom hekerskej éry ani nesnilo. Samozrejme, nie všetko pochádza zo zaplateného výkupného, veľká časť však áno. Podľa internetového Securitymagazine vo svete len za prvé tri štvrťroky 2019 zaznamenali 151,9 milióna útokov ransomvéru z celkového počtu asi 7,2 miliardy kyberútokov. Podľa nedávneho prieskumu poisťovacej finančnej spoločnosti HSB počet útokov ransomvéru proti počítačom jej amerických klientov zostával oproti minulým rokom stabilný, obete však boli ochotnejšie platiť: až polovica z nich sa priznala k tomu, že za svoje dáta radšej zaplatila výkupné (individuálne väčšinou v hodnote 2 000 dolárov a menej), v porovnaní s asi tretinou z predchádzajúcich prieskumov.

Viac o tom, ako fungujú počítače, sa dozviete v článku: Počítač zo škatuliek.

Čo sa udialo vo výskume?

Vyše 50 % povodní na prelome tohto tisícročia sa vyskytovalo v lete a bolo to výrazne častejšie ako v predchádzajúcich obdobiach vyššej povodňovej aktivity.

Nová metóda priniesla dôkaz, že v neolitickej strednej Európe naši prapredkovia varili pivo, či všeobecnejšie nápoje zo sladu.

Mykológovia objavili v západnom Oregone nový druh veľmi zriedkavej hľuzovky.

Konzumácia čokolády najmenej raz týždenne je spojená so znížením rizika ochorenia koronárnych artérií.

Vedci preukázali, že na vytvorenie bioelektronických zariadení na koži by sa mohla použiť kombinácia ceruziek a papiera.

Satelitné snímky odhalili, že v Antarktíde je takmer o 20 % viac kolónií tučniakov obrovských, ako sa pôvodne predpokladalo.

Priehľadné „estetické drevo“ blokuje UV žiarenie a teplo, je mechanicky silné a má drevený vzor.

Použitím metódy laserového zameriavania vedci úspešne zvýšili kontrast objektov kozmického odpadu vo vzťahu k dennej oblohe, čím rozšírili pozorovacie schopnosti.

Vezmite hlavu krokodíla a ťahajte ju dovtedy, až kým krk nebude trikrát dlhší ako trup. Pri troche šťastia sa vám podarí vymodelovať niečo, čo sa bude podobať zvláštnemu plazovi z epochy triasu s pomenovaním Tanystropheus.

Čítajte viac…

Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch od 1. októbra 2020. Ak nechcete premeškať už ani jedno číslo časopisu, objednajte si zvýhodnené tlačené alebo elektronické predplatné na www.quark.sk/predplatne/.

Pre aktuálne informácie a ďalšie zaujímavosti sledujte Quark na Facebooku www.facebook.com/casopisquark.

Zdroj: Quark

(DK)